JPS62104301A - 自動車用アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車用アンテナ装置、特に自動車の車体で受
信した放送波を効果的に検出して車載された各種受信機
に検出信号を供給する改良された白翻宙田７ゝノ乎＋す
突Ｉ−朋せス ［従来の技術］ 従来における一般的なアンテナ装置はポールアンテナと
して知られており、車体から突出したアンテナはその受
信特性の上では好ましい性能を示すが、車体デザインの
面においては常に邪魔もの扱いされるという宿命を有し
ていた。

また、このようなポールアンテナは実際の使用状態にお
いても折れ、曲り等の破損を受けやすく、また、いたず
らおるいは盗難の対象となり、更に高速走行時において
不快な風切り音を発生する等種々の問題を有しており、
なんとかこれを除去したいという要望が多かった。

特に、近年のごとく、自動車の内部で受信する放送波あ
るいは通信波の周波数帯域が拡大すると、各周波数帯域
に応じた多数本のアンテナを設置する必要があり、自動
車の外観に対する美的コンセプトを無残に破壊してしま
い、またこれら各種のアンテナ間における電気的な相互
干渉によってそれらの受信性能を著しく劣化させるとい
う問題があった。

従来において、前述したポールアンテナを除去しあるい
は外から見えないように隠蔽する幾つかの努力がなされ
ており、例えばリヤウィンドシールドにアンテナ細線を
貼付けること等が実用化されている。

また、他の解決手段として、放送波によって車体自体に
誘起する表面電流を検出することが提案されてきた。こ
のような車体に流れる電流を利用することは一見最も確
実でありまた効率も良い手段であると考えられるが、従
来における実験はこのような期待を完全に裏切る結果を
示し続けた。

一般的な車体の放送波による表面電流が利用できなかっ
た第１の理由は、予期したほど表面電流値が大きくない
ということであり、従来の表面電流は車体の天井板を主
に対象としていたが、これによっても充分に利用するに
足るレベルの検出出力を得ることはできなかった。

また、第２の理由は表面電流内に極めて大きな割合いで
ノイズが混入することであり、このようなノイズは主と
してエンジンの点火系及びバッテリ充電用のレギュレー
タ系統から発生し、エンジンが活動している限りこれら
のノイズが車体に漏れ出し、側底実用できる鮮明な放送
波受信作用を行うことができなかった。

このような不利な条件の中でも、従来において幾つかの
提案がなされた。放送波によって車体に誘起された電流
を利用する従来のアンテナ装置として特公昭５３−２２
４１８が知られており、車体の電流集中部に電気的な絶
縁部を形成し、この絶縁部両端間における電流が直接セ
ンサによって検出される。

確かにこの従来装置によれば、ＳＮ比の優れた実用可能
な検出信号を得ることが示唆されたが、そのピックアッ
プ構造は車体の一部に切欠を設けることを必要とする等
、側底通常の量産される自動車に適用することは不可能
であった。

従来の他の装置として実公昭５３−３４８２６が知られ
ており、車両のピラーに流れる電流をピックアップコイ
ルで検出するアンテナが提案された。この従来装置はア
ンテナを車体内に内蔵してしまうという開発方向を示す
ために有益であったが、実際上、ピラーの近傍にその長
手方向に直交するピックアップコイルを設けることは実
際的でなく、またこのようなピックアップ配置では実用
的なアンテナ出力を得ることができず、単なる思いつき
に過ぎないものと考えられていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 旭米反挺五皿■瀘 以上のように、従来においては放送波によって車体に誘
起される電流を検出するアンテナ装置は必ずしも成功し
ていなかった。

特に従来においては、前述した従来の主要な課題である
、車体に流れる放送波によって誘起された電流を効果的
に検出するためのピックアップ構造及び実用可能なＳＮ
比を得るためのピックアップ配置とが正しく解決されて
おらず、むしろ各種の実験結果は車体電流を利用したア
ンテナ装置がｒ百■■白り一佃田Ｔキたｆへの−Ｔ１寸
７’？　＋、１ｆ−＋１シＣ八ら≠１台じや指し示して
いた。

及肌夏旦仰 本発明は上記課題に鑑み為されたもので、放送波によっ
て車体に誘起される電流を効果的に検出して車載された
受信機に伝達することのできる改良された小型自動車用
アンテナ装置の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段及び作用］上記目的を達
成するために、本発明は、車体の周縁部に近接してルー
プアンテナを配設し、これによって所定周波数以上の高
周波表面電流を検出する検出装置を設けたことを特徴と
する。

そして、本発明は車体フレームと電気的に導通状態で車
体に沿って伸長配置された外装用金属性部材と、この金
属性部材に近接配置され金属性部材に誘起される高周波
表面電流をピックアップするループアンテナとを備え、
このループアンテナによってピックアップされた受信信
号を車載受信機に供給するようにしたものである。

そして、前記金属性部材は、例えばその長手方向長さが
ＴＶ帯域におけるＶＨＦ帯域のうち低い帯域（１〜３ｃ
ｈ）に対しては約半波長、高い帯域（４〜１１ｃｈ）に
対しては、約１波長、Ｕ）−ＩＦ帯域に対しては約２〜
４波長にほぼ等しくすることが可能であり、これらの帯
域では表面電流は更に集中しやすくなり、高感度受信が
行われる。

従来におけるアンテナ装置は、その時代的な背景から主
としてＡＭ波の受信を意図していたが、このために車体
電流を検出するアンテナを対象とする放送波の波長が大
きすぎることによって良好な受信特性が得られないとい
う結果になっており、本発明者らはこの周波数依存性に
看目し、受信を対象とする放送波をＦＭ周波数帯域以上
の通常の場合５０ＭＨｚ以上とすることによって、従来
不可能とされていた車体電流からの受信を極めて効果的
に行うことを可能とした。

また、本発明においてはこのような高周波車体電流もそ
の電流値が車体各部で著しく異なる分布特性を有するこ
とに着目し、ノイズを拾い難くかつ放送波により誘起さ
れた電流の密度が高いサイドモールやルーフリテーナ、
その他フロントウィンドモールなどが選択されている。

更に、本発明においては、前述した周波数特性の高周波
電流を確実に検出するために、前記ループアンテナを金
属性部材の端縁から１２Ｘ’ｌ０−３ｃ／ｆ　（ｍ）（
ただし、Ｃ＝光速、ｆ＝搬送周波数）以内に沿わせて配
置し、効率の良い受信が行えるという利点を有する。

［実施例］ 以下、図面に基づき本発明に係る自動車用アンテナ装置
の好適な実施例を説明する。

第３〜１１図には高周波電流の分布特性を調べて最も効
率の良いアンテナ設置位置を求めるための工程が説明さ
れている。

第３図には放送波等の外来電波Ｗが金属導体から成る車
体Ｂを通過する際にその電磁波の強さに応じた表面電流
Ｉが車体各部に誘起されることを示しており、本発明に
おいては、これらの電波のうち比較的高周波数帯域に属
する５０）ｆｔ１２以上のＦＭ波、テレビ波等に用いら
れる周波数帯域のみを対象とする。

そして、本発明においては、このような特定の高周波帯
域において、車体の誘起電流分布を測定し、表面電流密
度が高くかつノイズの少ない部分にピックアップを設置
することを特徴とする。

表面電流分布を知るために計算機によるシミュレーショ
ン及び実際の電流強度を各点において測定することが行
なわれ、本発明においては、高周波ピックアップと同様
の原理に基づくプローブが使われ、このプローブを車体
の表面全域にわたって各点毎に方向を変えながら全域に
動かして表面電流の測定が行なわれた。

第４図にはこのようなプローブＰの概略構成が示されて
おり、外部からの電波の混入を避けるために導電体から
なるケース１０の内部にループコイル１２が固定され、
前記ケース１０の一部には開口１０ａが設けられ、ルー
プコイル１２の一部プコイル１２の露出部を車体Ｂの表
面に近接させて車体表面電流から生じる磁束をループコ
イル１２で検出する構成からなる。ループコイル１２の
一部は短絡線１４によってケース１０に接続されており
、また出力端１６が同軸ケーブル１８の芯線２０に接続
されている。またループコイル１２の一部にはコンデン
サ２２が設けられてあり、ループコイル１２の周波数を
所望の被測定周波数に共振させピックアップ効率を上昇
させることができる。

以上のようにして、プローブＰを車体Ｂの表面に沿って
移動させ、また各測定点においてその角度を回転させる
ことにより車体表面の表面電流分布及びその方向を正確
に求めることが可能となり、第４図において、プローブ
Ｐの出力は高周波電圧増幅器２４にて増幅され、高周波
電圧測定器２６によって出力電圧が測定される。このコ
イル出力電圧は測定器２６のメータ指示値で読取られる
とともに、このメータ指示値に対応した電圧はＸＹとし
て記録される。ＸＹレコーダ２８にはポテンショメータ
３０から車体の各位置を示す信号が入力されてあり、各
位置における高周波表面電流を知ることが可能となる。

第５図には、高周波表面電流■と前記ピックアップのル
ープコイル１２との偏角θを示し、図示のごとく、電流
■による磁束φはループコイル１２と鎖交することによ
ってループコイル１２に検出電圧Ｖを発生させ、第６図
で示すごとく、θがＯすなわち表面電流■とピックアッ
プのループコイル１２とが平行なときに最大電圧が得ら
れ、各測定点においてプローブＰを回転させ最大電圧が
１ｑられるときの表面電流■の向きを知ることができる
。

第７図及び８図には、前述したプローブＰによる測定結
果及び計算機によるシミュレーションの両者から求めら
れた８０８Ｈ２の周波数における車体各部に生じる高周
波表面電流の大きざとその向きを示してあり、第７図か
ら明らかなように、表面電流の大きさは車体平面部分の
端縁に沿った部分で高密度となり平板部分の中央部にお
いて極めて低密度となる分布を示す。

また第８図の電流の方向に示されるように、各電流は車
体の端縁部に平行な方向あるいは各平面部の連結部に沿
った向きに集中していることが理解される。

第７図において、車体を縦断する鎖線に沿って前述した
車体金属部に誘起される電流分布を検討すると、第９〜
１１図に示されるごとき分布特性、が得られる。

第９図は前記縦断線Ａ−Ｂまでのトランク蓋体に沿った
表面電流を示し、図から明らかなごとく、その両端位置
にて最も大きな電流が流れ、この両端から蓋体の中央に
向かって電流値が低下する分布特性を示す。

従って、第９図からトランク蓋体に関し、その周縁部近
傍にループアンテナを配置すればこの周縁部近傍での集
中的に流れる電流を検出することが可能となる。

同様に、第１０図においては車体の天井板に沿つた分布
が、第１１図には車体のエンジン蓋体に沿った電流分布
が示され、それぞれの天井板及びエンジン蓋体の両端部
で最も大きな電流が流れ、その中心部に向かって電流値
が低下することが理解される。

従って、本発明において車体の各部における周縁部近傍
において良好な感度で放送波をピックアップ可能である
ことが理解される。

更に、前記ループアンテナの設置は各車体周縁部に近接
してその周縁部に沿って例えばループアンテナの長手方
向を配置するが、このとき実用上極めて良好な感度を得
るために、縁部からのループアンテナ設置位置範囲を放
送波の放送周波数に依存した範囲に設定することが好適
である。

第９〜１１図の分布特性は８０旧ＺのＦＭ放送周波数に
対する車体の電流であり、各車体端部あるいは縁部から
の離隔距離に従って前述したように表面電流値は低下し
、実際に良好な感度を得ることのできる６デシベル以下
の電流低下範囲を考えムと　６ＬＩｓ　析Ｌ−、ｔ、’
い７　Ｒ］ｉ！Ｒ−ｈｚ　ＱＡ　’＋／’ｍ　１７／ｒ
ｊｑ？”、ｔ＝ｈば極めて良好な感度を得ることができ
る。

従って、本発明において、ａｏｕ＋−＋ｚの搬送周波数
に対してループアンテナを車体周縁部から４．５ｃｍ以
内に配置すれば、実用上十分なアンテナ装置を得ること
ができる。

そして、この実用可能な離隔距離はコンピュータによる
シミュレーション結果及び各種実験結果によって搬送周
波数に依存することが明らかとなり、周波数の増加と共
に実用可能な離隔距離が減少することが認められている
。

従って、前述した８０ＨＨ２の搬送周波数にあける実用
可能な離隔距離４．５Ｃｍと周波数に逆比例するという
ことから、車体の金属平面縁部からループアンテナの設
置範囲を、１２Ｘ　１０−３ｃ／ｆ　（ｍ＞以内に設け
れば、各搬送周波数に応じて良好な受信作用が得られる
こととなる（上式において、Ｃ＝光速、ｆ＝搬送周波数
である）。

第１図には車体のサイドモールに本発明が適用された場
合の実施例が示されている。

同図において、金属性のサイドモール３２は該サイドモ
ール３２の内側壁から突設されたファスナ３４によりヘ
ッダインナパネル３８に嵌入固定され、該ヘッダインナ
パネル３８はルーフパネル３６と電気的導通状態で車体
に沿って伸長配置されている。

前記へラダインナパネル３８にはウェザ−ストリップ４
０を介してサイドガラス４２が接続され、また、サイド
モール３２の内側周縁部にはへラダインナパネル３８と
の間に雨水侵入防止用ウェザ−ストリップ４４．４６が
設けられている。

前記へラダインナパネル３８には、ループアンテナ４８
を取付けるための貫通孔５０．５２が設けられており、
ループアンテナ４８はこの貫通孔５０．５２を利用して
サイドモール３２の内側裏面に近接配置される。

すなわち、ヘッダインナパネル３８には、基板５４が貫
通孔５０を閉止するごとく設けられており、該基板５４
はスペーサ５６を介して固定具５８によりヘッダインナ
パネル３８に取付けられている。

このように、サイドモール３２のへラダインナパネル３
８への取付けと、アンテナ装置の車体フレームへの取付
けとが容易化され、車両組立時の工数削減が図られてい
る。

また、前記ループアンテナ４８は単巻きアンテナから成
り、第２図に示されるように同軸ケーブル６２の外被導
体との間に共振用コンデンサ６０が直列接続されている
。そして、このループアンテナ４８は、サイドモール３
２と電気的に絶縁された状態でかつ密着して配置するよ
うにコイルに絶縁被膜が施され、表面電流から生じる磁
束をより強くループアンテナ４８に鎖交させることがで
きる。

このとき、ループアンテナ４８の設置位置は、サイドモ
ール３２の表面に押し付ける構造としており、又は前述
のようにサイドモール３２の端縁から１２Ｘ１０’Ｃ／
ｆ（ｍ＞　以内に−８９ケルコトにより高感度受信が行
われる（但しＣ＝光速、ｆ＝搬送周波数）。このように
して得られた高周波検出信号は、同軸ケーブル６２から
車載された受信機に供給され、該受信機内の回路部によ
って処理される。

前記サイドモール３２は、例えばその長手方向長さがＴ
Ｖ帯域におけるＶＨＦ帯域のうち低い帯域（１〜３ｃｈ
）に対しては約半波長、高い帯域（４〜１１Ｃｈ）に対
しては約１波長、ＵＨＦ帯域に対して約２〜４波長にほ
ぼ等しくすることが可能であり、これらの帯域では表面
電流が更に集中し易くなり、高感度受信が行われる。

なお、以上において、外装用金属性部材としては本実施
例におけるサイドモールのほかに、フロントガラスモー
ルやリアガラスモール等であっても良い。

以上説明したように、本発明の実施例によれば、アンテ
ナ装置による受信感度の向上を図ることができると共に
、車体フレームと金属性部材とを電気的に非導通とする
ためのスペーサ類を必要とせず、生産性の向上を図るこ
とができる。また、金属性部材は、該金属性部材の内側
裏面から突設さ車体フレームに取付けられているため、
車体フレームと金属性部材との間隙や導通状態の良否等
の工程管理が不要でおる。

［発明の効果コ 本発明は以上説明したとおり、車体フレームと電気的導
通状態で車体に沿って伸長配置された外装用金属性部材
と、該金属性部材に近接配置され金属性部材に誘起され
る高周波表面電流をピックアップするループアンテナと
を備えたことで、高感度でノイズの少ない良質な検出作
用を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

、第１図は本発明に係る自動車用アンテナ装置がサイド
モールに適用された場合の実施例説明図、第２図はアン
テナ装置の取付は状態説明図、第３図は外来波Ｗによっ
て車体Ｂに生じる表面電流Ｉを示す説明図、 第４図は車体表面電流の分布を知るためのプローブ易γ
前−？−のりｎ冊同昧小全８ｎ口口第５図は表面電流■
とピックアップループアンテナとの電磁結合状態を示す
説明図、 第６図は第５図におけるループアンテナの指向特性を示
す説明図、 第７図は表面電流強度の分布特性を示す説明図、第８図
は表面電流の向きを示す説明図、第９．’ｔｏ、１１図
はそれぞれ第７図における車体の縦断線に沿った車体表
面電流分布を示す特性図である。 ３２　・・・　サイドモール、 ３４　・・・　ファスナ ３６　・・・　ルーフパネル ３８　・・・　ヘッダインナパネル ４８　・・・　ループアンテナ ５０．５２　　・・・　貫通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放送波によって車体に誘起され該車体周縁部に集中して
   流れる高周波表面電流を検出する自動車用アンテナ装置
   において、車体フレームと電気的導通状態で車体に沿っ
   て伸長配置された外装用金属性部材と、該金属性部材に
   近接配置され金属性部材に誘起される高周波表面電流を
   ピックアップするループアンテナとを備え、該ループア
   ンテナによってピックアップされた受信信号を車載され
   た各種受信機に供給するようにしたことを特徴とする自
   動車用アンテナ装置。